İnsan beynini farklı kılan nedir? Çalışma ipuçlarını ortaya koyuyor

Ve bizi insan yapan şeyin bizi nöropsikiyatrik hastalıklara karşı duyarlı hale getirebileceğini buldular.

Araştırma için araştırmacılar, özellikle primatlara özgü ve üst düzey biliş için gerekli olan bir beyin bölgesi olan dorsolateral prefrontal kortekse (dlPFC) baktılar. Tek hücreli bir RNA dizileme tekniği kullanarak, yetişkin insanlar, şempanzeler, makak ve marmoset maymunlarının dlPFC’sinden toplanan yüz binlerce hücredeki genlerin ekspresyon seviyelerinin profilini çıkardılar.

“Bugün, dorsolateral prefrontal korteksi insan kimliğinin temel bileşeni olarak görüyoruz, ancak bunu insanlarda neyin benzersiz kıldığını ve bizi diğer primat türlerinden neyin ayırdığını hala bilmiyoruz.” Karşılaştırmalı tıp ve genetik profesörü Yale’de Harvey ve Kate Cushing Nörobilim Profesörü Nenad Sestan dedi. ve psikiyatri ve makalenin baş kıdemli yazarı. “Şimdi daha fazla ipucumuz var.”

Bunu yanıtlamak için, araştırmacılar önce insanlarda veya diğer analiz edilen insan olmayan primat türlerinde benzersiz bir şekilde bulunan herhangi bir hücre tipi olup olmadığını sordular. Benzer ekspresyon profillerine sahip hücreleri grupladıktan sonra, 109 ortak primat hücre tipini ve ayrıca tüm türler için ortak olmayan beş hücre tipini ortaya çıkardılar. Bunlar, yalnızca insanlarda bulunan bir tür mikroglia veya beyne özgü bağışıklık hücresi ve yalnızca insanlar ve şempanzeler tarafından paylaşılan ikinci bir türü içeriyordu.

İnsana özgü mikroglia tipi, gelişim ve yetişkinlik boyunca var oluyor, araştırmacılar, hücrelerin hastalıklarla savaşmaktan ziyade beyin bakımının korunmasında rol oynadığını öne sürüyorlar.

Sestan, “Biz insanlar, diğer primat türlerine kıyasla benzersiz bir yaşam tarzına sahip çok farklı bir çevrede yaşıyoruz ve mikroglia dahil glia hücreleri bu farklılıklara karşı çok hassastır.” Dedi. “İnsan beyninde bulunan mikroglia türü, çevreye karşı bir bağışıklık tepkisini temsil edebilir.”

Mikrogliadaki gen ekspresyonunun bir analizi, insana özgü başka bir sürprizi ortaya çıkardı – FOXP2 geninin varlığı. Bu keşif büyük ilgi uyandırdı çünkü FOXP2’nin varyantları, hastaların dil veya konuşma üretmekte zorlandıkları bir durum olan sözel dispraksi ile bağlantılıydı. Diğer çalışmalar ayrıca FOXP2’nin otizm, şizofreni ve epilepsi gibi diğer nöropsikiyatrik hastalıklarla ilişkili olduğunu göstermiştir.

Sestan ve meslektaşları, bu genin, uyarıcı nöronların bir alt kümesinde primata özgü ekspresyon ve mikroglia’da insana özgü ekspresyon sergilediğini buldu.

Sestan’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve yardımcı yazar olan Shaojie Ma, “FOXP2 onlarca yıldır birçok bilim insanının ilgisini çekti, ancak onu insanlarda diğer primat türlerine kıyasla benzersiz kılan şeyin ne olduğu konusunda hala hiçbir fikrimiz yoktu” dedi. FOXP2 bulguları konusunda son derece heyecanlıyız çünkü dil ve hastalık çalışmalarında yeni yönler açıyorlar.”

Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü tarafından finanse edildi.

Diğer yazarlar arasında, Yale School of Medicine’de nörobilim alanında yardımcı araştırma bilimcisi olan yardımcı yazar Mario Skarica; yardımcı kıdemli yazar Andre Sousa, Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde sinirbilim yardımcı doçenti; ve kıdemli yazar Stephen M. Strittmatter, Vincent Coates Nöroloji Profesörü ve Yale’de sinirbilim profesörü, Sinirbilim Bölümü başkanı ve Kavli Sinirbilim Enstitüsü müdürü.